package com.banana.sequence;

import com.sun.xml.internal.bind.v2.model.core.ID;
import org.junit.jupiter.api.Test;

import java.util.Scanner;

/**
 * 环行队列替代原先的数组
 * 重点：1）更改rear的含义：最后一个元素对应下标的后一个位置，rear代表了距离最大容量满的趋势
 *      2）有效数据的个数通过取模的方式来确定
 */
public class CircleArrayQueueDemo {

    public static void main(String[] args) {
        // 1.创建队列
        CircleArray queue = new CircleArray(3);
        char key = ' ';
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        boolean loop = true;
        // 2.输出菜单
        while (loop) {
            System.out.println("----------------------\n| s(show):显示队列    |");
            System.out.println("| e(exit):退出程序     |");
            System.out.println("| a(add):添加元素到队列 |");
            System.out.println("| g(get):从队列中取出元素|");
            System.out.println("| h(head)):查看头部数据 |\n----------------------");
            key = scanner.next().charAt(0); // 接收一个字符
            switch (key) {
                case 's':
                    queue.showQueue();
                    break;
                case 'e':
                    scanner.close();
                    loop = false;
                    break;
                case 'a':
                    System.out.println("输入一个数字");
                    int input = scanner.nextInt();
                    try {
                        queue.addQueue(input);
                    } catch (Exception e) {
                        System.out.println("队列已满");
                    }
                    break;
                case 'g':
                    try {
                        System.out.println("取出的数据是：" + queue.getQueue());
                    } catch (Exception e) {
                        System.out.println("队列为空");
                    }
                    break;
                case 'h':
                    queue.head();
                    break;
                default:
                    break;
            }

        }
    }
}

class CircleArray {
    private int maxSize;    // 最大容量
    private int front;  // 头部第一个元素的下标
    private int rear;   // 尾部最后一个元素下标的后一个位置
    private int[] arr;  // 存放数据

    public CircleArray(int maxSize) {
        this.maxSize = maxSize;
        this.arr = new int[maxSize];
    }

    // 判断队列是否已满
    public boolean isFull() {
        return front == (rear + 1) % maxSize;
    }

    // 判断队列是否已空
    public boolean isEmpty() {
        return front == rear;
    }

    // 添加一个元素
    public void addQueue(int n) {
        // 判断满
        if (isFull()) {
            throw new RuntimeException("队列满，不能添加数据");
        }
        // 加入
        arr[rear] = n;
        // rear后移，考虑取模
        rear = (rear + 1) % maxSize;
    }

    // 获取一个元素
    public int getQueue() {
        // 判断空
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("队列为空");
        }
        // 这里分析front指向队列的第一个元素
        // 1.先把front对应的值保存到临时变量
        // 2.front后移，考虑取模
        // 3.返回临时变量
        int value = arr[front];
        front = (front + 1) % maxSize;
        return value;
    }

    // 显示队列数据
    public void showQueue() {
        // 是否为空
        if (isEmpty()) {
            System.out.println("队列为空");
            return;
        }
        for (int i = front;i < front + size();i++){
            System.out.printf("arr[%d] = %d\n",i % maxSize,arr[i % maxSize]);
        }
    }

    // 队列有效数据个数
    public int size() {
        return (rear + maxSize - front) % maxSize;
    }

    // 显示头部元素
    public void head() {
        if (isEmpty()) {
            System.out.println("队列为空");
            return;
        }
        System.out.printf("头部元素为：%d\n",arr[front]);
    }
}